KR20210120457A - 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치에 따르면, 자전거의 휠에 이격되어 구비된 브레이크암; 상기 브레이크암에 구비되는 브레이크슈; 및 상기 브레이크암에 연결되어 당겨지면 상기 브레이크슈를 상기 휠을 향해 이동시키는 와이어를 포함하는 브레이크장치에 있어서, 상기 브레이크암과 브레이크슈의 사이에 구비되어 상기 브레이크슈와 일체로 이동되는 고정플레이트; 상기 고정플레이트의 일측에 회전가능하게 구비되는 회전플레이트; 상기 회전플레이트에 구비되고, 일측으로 회전축이 돌출된 구동부; 상기 구동부의 구동축에 구비되되, 외주면이 상기 휠과 마주하는 브레이크슈의 일측면보다 상기 휠을 향해 더 돌출되게 구비되어 회전되는 회전부재; 및 상기 와이어가 당겨져 상기 휠과 회전부재가 접촉되면 상기 구동부를 구동시키되, 상기 휠과 브레이크슈가 접촉되면 상기 구동부의 구동을 중지시키는 것을 특징으로 한다.

Description

자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치{BRAKE DEVICE}

본 발명은 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치에 관한 것이다.

일반적으로 자전거(bicycle, 自轉車)는 사람의 힘으로 움직이는 이동수단으로 통상적으로는 두 개의 바퀴로 이루어져 있다.

이러한 자전거는 속도를 감속시키기 위해 앞바퀴와 뒷바퀴에 브레이크장치가 설치된다.

브레이크장치는 사용자가 브레이크 손잡이를 잡아당기면, 손잡이에 연결된 와이어가 당겨지며, 브레이크암을 잡아당기게 된다. 이때, 브레이크암은 자전거의 몸체에 일측이 회전가능하게 결합된다. 즉, 와이어가 당겨지면 브레이크암의 일측을 중심으로 타측이 당겨진다.

그리고, 브레이크암에는 자전거의 휠과 마주하도록 브레이크슈가 구비되고, 브레이크슈에는 휠과 접촉하여 마찰력을 발생시키는 브레이크패드가 구비된다.

즉, 와이어가 당겨짐에 따라, 브레이크패드가 휠에 접촉되어 자전거의 속도를 감속시킨다.

이러한 종래의 자전거는 사람의 힘으로 움직이는 수단이기 때문에, 자전거를 출발하거나 오르막을 오를 때, 강한 힘으로 패달을 밟아야 하는 어려움이 있다.

또한, 내리막에서는 브레이크를 이용하여 일정속도를 유지하거나 감속하기 위해서 계속적으로 브레이크패드가 휠에 접촉되어 브레이크패드의 빠르게 닳게되는 단점이 있었다.

대한민국 공개특허 10-2016-0109140

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 와이어가 당겨져 휠과 회전부재가 접촉되면 구동부를 구동되고, 기 설정된 회전속도로 회전부재가 회전함으로써, 휠의 회전속도가 회전부재의 회전속도에 대응되게 감속 또는 가속되어 기 설정된 회전속도의 회전력이 휠에 가해져 자전거를 편리하게 탈 수 있는 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치를 제공하기 위함이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치에 따르면, 자전거의 휠에 이격되어 구비된 브레이크암; 상기 브레이크암에 구비되는 브레이크슈; 및 상기 브레이크암에 연결되어 당겨지면 상기 브레이크슈를 상기 휠을 향해 이동시키는 와이어를 포함하는 브레이크장치에 있어서, 상기 브레이크암과 브레이크슈의 사이에 구비되어 상기 브레이크슈와 일체로 이동되는 고정플레이트; 상기 고정플레이트의 일측에 회전가능하게 구비되는 회전플레이트; 상기 회전플레이트에 구비되고, 일측으로 회전축이 돌출된 구동부; 상기 구동부의 구동축에 구비되되, 외주면이 상기 휠과 마주하는 브레이크슈의 일측면보다 상기 휠을 향해 더 돌출되게 구비되어 회전되는 회전부재; 및 상기 와이어가 당겨져 상기 휠과 회전부재가 접촉되면 상기 구동부를 구동시키되, 상기 휠과 브레이크슈가 접촉되면 상기 구동부의 구동을 중지시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정플레이트는 일측면에 힌지공이 형성된 고정힌지부를 포함하고, 상기 회전플레이트는, 일측면에 힌지공이 형성된 회전힌지부를 포함하고, 상기 힌지공에 삽입되어 상기 회전플레이트가 회전가능하도록 하는 힌지축;을 더 포함하고, 상기 고정힌지부와 회전힌지부는, 상하방향으로 다수개가 형성되되 사이사이에 끼워지도록 이격되어 형성되어 힌지공이 일치하게 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정플레이트와 회전플레이트는, 상기 고정힌지부와 회전힌지부가 형성되지 않는 공간부가 형성되고, 상기 공간부에 구비되어, 와이어가 당겨짐에 따라 휠에 접촉되어 회전된 회전플레이트를 탄성지지하여, 와이어의 느슨해짐에 따라 상기 회전플레이트를 원위치시키는 탄성부재;를 더 포함한다.

또한, 상기 고정플레이트는, 일측면에 대응되게 타측면에 형성된 고정힌지부를 더 포함하고, 상기 회전플레이트는, 일측면에 대응되게 타측면에 형성된 회전힌지부를 더 포함하고, 상기 고정플레이트와 회전플레이트는, 좌우로 구비된 브레이크암의 위치에 상관없이 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄성부재는, 상기 공간부에 구비되되 일단과 타단이 각각 고정플레이트와 회전플레이트의 측면에 지지되고, 상기 고정플레이트와 회전플레이트는, 상기 탄성부재의 일단과 타단이 지지 및 고정되도록 측면에 다수의 돌출턱이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정플레이트와 회전플레이트 사이에 구비되어, 상기 회전플레이트의 회전에 따라 상기 구동부의 구동신호를 발생하는 신호발생부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 신호발생부로부터 구동신호가 발생하면 상기 구동부를 발생시키고, 상기 신호발생부는, 상기 구동신호를 상기 휠과 회전부재가 접촉되어 상기 회전플레이트가 회전되기 시작한 후, 상기 휠과 브레이크패드가 접촉되기 전까지 발생하고, 그 외에는 발생하지 않는 것을 특징으로 한다.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명의 효과는, 와이어가 당겨져 휠과 회전부재가 접촉되면 구동부를 구동되고, 기 설정된 회전속도로 회전부재가 회전함으로써, 휠의 회전속도가 회전부재의 회전속도에 대응되게 감속 또는 가속되어 기 설정된 회전속도의 회전력이 휠에 가해져 자전거를 편리하게 탈 수 있는 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치를 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치의 휠과 회전부재가 접촉되어 회전부재의 회전력이 휠에 전달되는 상태를 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치의 휠과 브레이크슈가 접촉되어 회전부재의 회전이 멈추로 휠의 브레이크슈에 감속되는 상태를 나타낸 평면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치는, 자전거의 휠(11)에 이격되어 구비된 브레이크암(12), 브레이크암(12)에 구비되는 브레이크슈(13) 및 브레이크암(12)에 연결되어 당겨지면 브레이크슈(13)를 휠(11)을 향해 이동시키는 와이어(14)를 포함하는 브레이크장치에 관한 것이다.

와이어(14)는 자전거의 핸들에 구비된 손잡이와 연결되어, 손잡이를 당기면 와이어(14)가 당겨져 브레이크암(12)이 휠(11)을 향해 이동된다. 이때, 브레이크슈(13)도 함께 이동되어 휠(11)과 접촉하면서 마찰에 의해 자전거가 정지하게 된다. 또한, 손잡이를 당기는 정도를 조절하여 휠(11)과 브레이크슈(13)의 마찰력을 조절할 수 있다.

본 발명에 따른 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치는, 고정플레이트(20), 회전플레이트(30), 구동부(40), 회전부재(50) 및 제어부를 포함한다.

고정플레이트(20)는, 브레이크암(12)과 브레이크슈(13)의 사이에 구비되어 브레이크슈(13)와 일체로 이동된다.

또한, 고정플레이트(20)는 일측면과 타측면에 형성되며 서로 대응되는 고정힌지부(21)를 포함한다.

고정힌지부(21)에는 상하를 관통하는 힌지공(22)이 형성된다.

그리고, 고정힌지부(21)는 상하방향으로 다수개로 형성되되, 후술할 회전힌지부(31)와 마주하지 않도록 형성된다.

또한, 고정플레이트(20)는 브레이크슈(13)의 바가 관통하는 관통공(23)이 가로방향, 세로방향으로 다수 형성될 수 있으며, 관통공(23)이 라운드로 형성될 수도 있다.

회전플레이트(30)는, 고정플레이트(20)의 일측에 회전가능하게 구비된다.

또한, 회전플레이트(30)는 일측면과 타측면에 형성되며 서로 대응되는 회전힌지부(31)를 포함한다.

즉, 고정힌지부(21)와 회전힌지부(31)는, 상하방향으로 다수개가 형성되되 사이사이에 끼워지도록 이격되어 형성되어 힌지공(22)의 중심축이 일치하게 결합된다.

그리고, 고정플레이트(20)와 회전플레이트(30)는, 양측면에 대응되는 고정힌지부(21)와 회전힌지부(31)가 형성됨에 따라, 좌우로 구비된 브레이크암(12)의 위치에 상관없이 결합될 수 있다.

회전힌지부(31)에는 상하를 관통하는 힌지공(22)이 형성된다.

그리고, 회전힌지공(22)은 상하방향으로 다수개로 형성되되, 고정힌지부(21)와 마주하지 않도록 형성된다.

한편, 고정플레이트(20)와 회전플레이트(30)는, 고정힌지부(21)와 회전힌지부(31)가 형성되지 않는 공간부(33)가 형성된다.

여기서, 고정힌지부(21)와 회전힌지부(31)는, 고정플레이트(20)와 회전플레이트(30)의 측면에 형성되되, 일단으로부터 소정의 거리만큼 이격되어 형성된다. 후술할 탄성부재(70)의 일단과 타단은 고정플레이트(20)와 회전플레이트(30)의 측면을 외측으로 밀어내는 탄성을 갖음으로써, 고정플레이트(20)와 회전플레이트(30)의 일단이 서로 마주함에 따라, 일정각도로 벌어진 상태가 유지될 수 있다. 즉, 고정플레이트(20)와 회전플레이트(30)의 일단이 회동방지턱의 역할을 하게 된다.

그리고 본 발명의 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치는, 힌지공(22)에 삽입되어 회전플레이트(30)가 회전가능하도록 하는 힌지축(60)을 더 포함한다.

즉, 회전플레이트(30)는 힌지축(60)을 중심으로 회전되도록 고정플레이트(20)에 구비된다.

이때, 고정힌지부(21)의 사이마다 회전힌지부(31)가 삽입되어 회전될 수 있도록 회전힌지부(31)의 외주면에 대응되는 홈(34)이 형성된다.

또한, 회전힌지부(31)의 사이마다 고정힌지부(21)가 삽입되어 회전될 수 있도록 고정힌지부(21)의 외주면에 대응되는 홈(34)이 형성된다.

회전플레이트(30)의 일단에는 후술할 구동부(40)가 삽입되는 삽입공(36)이 형성된 결합부(35)를 더 포함한다.

구동부(40)는, 삽입공(36)에 삽입되어 회전플레이트(30)에 구비된다. 그리고 구동부(40)는 일측으로 회전축(41)이 돌출되고, 회전축(41)을 회전시킨다.

이때, 회전축(41)은 후술할 회전부재(50)의 결합위치가 조절될 수 있도록 길게 형성될 수 있다.

회전부재(50)는, 구동부(40)의 구동축에 구비되되, 외주면이 휠(11)과 마주하는 브레이크슈(13)의 일측면보다 휠(11)을 향해 더 돌출되게 구비되어 회전된다.

이에 따라, 본 발명의 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치는, 와이어(14)가 당겨져 휠(11)과 회전부재(50)가 접촉되면 구동부(40)를 구동시키되, 휠(11)과 브레이크슈(13)가 접촉되면 구동부(40)의 구동을 중지시킨다.

본 발명에 따른 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치는, 탄성부재(70)를 더 포함한다.

탄성부재(70)는, 공간부(33)에 구비되어, 와이어(14)가 당겨짐에 따라 휠(11)에 접촉되어 회전된 회전플레이트(30)를 탄성지지하여, 와이어(14)의 느슨해짐에 따라 회전플레이트(30)를 원위치시킨다.

또한, 탄성부재(70)는, 공간부(33)에 구비되되 일단과 타단이 각각 고정플레이트(20)와 회전플레이트(30)의 측면에 지지된다 .

고정플레이트(20)와 회전플레이트(30)는, 탄성부재(70)의 일단과 타단이 지지 및 고정되도록 측면에 다수의 돌출턱(37)이 형성된다.

이때, 돌출턱(37)은 고정플레이트(20)와 회전플레이트(30)의 양측면에 대응되게 형성된다.

한편, 본 발명의 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치는, 신호발생부를 더 포함한다.

신호발생부는, 고정플레이트(20)와 회전플레이트(30) 사이에 구비되어, 회전플레이트(30)의 회전에 따라 구동부(40)의 구동신호를 발생한다.

이때, 신호발생부는, 고정플레이트(20)와 회전플레이트(30) 사이의 거리를 측정하는 적외선센서가 될 수 있으며, 회전플레이트(30)가 회전되면서 눌리도록 설계된 스위치가 될 수도 있다.

즉, 적외선센서 또는 스위치로 이루어진 신호발생부는, 회전플레이트(30)의 회전에 의한 고정플레이트(20)와 회전플레이트(30)의 거리에 따라 구동신호를 발생시킨다.

제어부는, 신호발생부로부터 구동신호가 발생하면 구동부(40)를 발생시킨다.

이때, 신호발생부는, 구동신호를 휠(11)과 회전부재(50)가 접촉되어 회전플레이트(30)가 회전되기 시작한 후, 휠(11)과 브레이크패드가 접촉되기 전까지 발생하고, 그 외에는 발생하지 않는다.

이에 따라, 사용자는 자전거가 출발할 때나 출발했을 때 브레이크 손잡이를 당기되, 휠(11)과 브레이크패드가 접촉되지 않고 휠(11)과 회전부재(50)가 접촉되어 회전플레이트(30)가 회전되도록 당기면, 구동신호가 발생하여 회전부재(50)가 회전하기 시작하며, 휠(11)의 회전력에 회전부재(50)의 회전력이 더해지게 됨으로써, 출발을 용이하게 하거나, 이동을 보다 수월하게 할 수 있다.

한편, 신호발생부는, 고정플레이트(20)와 회전플레이트(30)의 거리에 따라 구동신호를 각각 다르게 발생시킬 수 있으며, 각 구동신호에 따라 회전부재(50)의 회전속도가 기 설정될 수 있다.

예를 들어, 가까워질수록 구동신호1 내지 3과 같이 다수개로 발생시키고, 구동신호1 보다 구동신호2일 때 회전부재(50)의 회전속도를 빠르게 하거나 느리게 할 수 있다. 또한, 구동신호2 보다 구동신호3일 때 회전부재(50)의 회전속도를 빠르게 하거나 느리게 할 수도 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 더불어, 상술하는 과정에서 기술된 구성의 작동순서는 반드시 시계열적인 순서대로 수행될 필요는 없으며, 각 구성 및 단계의 수행 순서가 바뀌어도 본 발명의 요지를 충족한다면 이러한 과정은 본 발명의 권리범위에 속할 수 있음은 물론이다.

11 : 휠 12 : 브레이크암
13 : 브레이크슈 14 : 와이어
20 : 고정플레이트 21 : 고정힌지부
22 : 힌지공 23 : 관통공
30 : 회전플레이트 31 : 회전힌지부
33 : 공간부 34 : 홈
35 : 결합부 36 : 삽입공
37 : 돌출턱 40 : 구동부
41 : 회전축 50 : 회전부재
60 : 힌지축 70 : 탄성부재

Claims (5)

1. 자전거의 휠에 이격되어 구비된 브레이크암; 상기 브레이크암에 구비되는 브레이크슈; 및 상기 브레이크암에 연결되어 당겨지면 상기 브레이크슈를 상기 휠을 향해 이동시키는 와이어를 포함하는 브레이크장치에 있어서,
   상기 브레이크암과 브레이크슈의 사이에 구비되어 상기 브레이크슈와 일체로 이동되는 고정플레이트;
   상기 고정플레이트의 일측에 회전가능하게 구비되는 회전플레이트;
   상기 회전플레이트에 구비되고, 일측으로 회전축이 돌출된 구동부;
   상기 구동부의 구동축에 구비되되, 외주면이 상기 휠과 마주하는 브레이크슈의 일측면보다 상기 휠을 향해 더 돌출되게 구비되어 회전되는 회전부재; 및
   상기 와이어가 당겨져 상기 휠과 회전부재가 접촉되면 상기 구동부를 구동시키되, 상기 휠과 브레이크슈가 접촉되면 상기 구동부의 구동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 고정플레이트는 일측면에 힌지공이 형성된 고정힌지부를 포함하고,
   상기 회전플레이트는, 일측면에 힌지공이 형성된 회전힌지부를 포함하고,
   상기 힌지공에 삽입되어 상기 회전플레이트가 회전가능하도록 하는 힌지축;을 더 포함하고,
   상기 고정힌지부와 회전힌지부는, 상하방향으로 다수개가 형성되되 사이사이에 끼워지도록 이격되어 형성되어 힌지공이 일치하게 결합되는 것을 특징으로 하는 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 고정플레이트와 회전플레이트는, 상기 고정힌지부와 회전힌지부가 형성되지 않는 공간부가 형성되고,
   상기 공간부에 구비되어, 와이어가 당겨짐에 따라 휠에 접촉되어 회전된 회전플레이트를 탄성지지하여, 와이어의 느슨해짐에 따라 상기 회전플레이트를 원위치시키는 탄성부재;를 더 포함하는 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 고정플레이트는, 일측면에 대응되게 타측면에 형성된 고정힌지부를 더 포함하고,
   상기 회전플레이트는, 일측면에 대응되게 타측면에 형성된 회전힌지부를 더 포함하고,
   상기 고정플레이트와 회전플레이트는, 좌우로 구비된 브레이크암의 위치에 상관없이 결합되는 것을 특징으로 하는 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 고정플레이트와 회전플레이트 사이에 구비되어, 상기 회전플레이트의 회전에 따라 상기 구동부의 구동신호를 발생하는 신호발생부;를 더 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 신호발생부로부터 구동신호가 발생하면 상기 구동부를 발생시키고,
   상기 신호발생부는, 상기 구동신호를 상기 휠과 회전부재가 접촉되어 상기 회전플레이트가 회전되기 시작한 후, 상기 휠과 브레이크패드가 접촉되기 전까지 발생하고, 그 외에는 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 자전거 휠 회전력을 부가하는 브레이크장치.
   
   

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